JP2010219931A - 基地局およびｈｓｐａ伝送制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】下りリンクのスループットを低下させず、上りリンクの干渉電力の変動を一定以下に保つように送信電力を制御する基地局を得ること。
【解決手段】移動局との間でデータを送受信する際の伝送速度を制御する基地局であって、受信信号の受信電力を測定する電力測定部２１２と、受信信号を復号する復号部２１０と、受信電力および復号後の受信信号に含まれる送信要求に基づいて、移動局がデータを送信する際の上りリンク伝送フォーマットを決定し、また、上りリンク伝送フォーマットを移動局へ通知するタイミングを決定するＥＵＬ制御部２１３と、受信電力、復号後の受信信号、および上りリンク伝送フォーマットの通知タイミングに基づいて、移動局へデータを送信する際の下りリンク伝送フォーマットを決定するＨＳＤＰＡ制御部２１４を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、ＨＳＰＡにおいて送信電力を制御する基地局に関する。

複数の移動局と基地局から構成される無線システムにおいてデータの送受信を行う場合、無線帯域のリソースやハードウェアリソースを有効に活用するために、データの種別に応じて無線回線の伝送速度を柔軟に変更できることが望ましい。第三世代移動通信システムの標準化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で規格化されたＨＳＰＡ（High Speed Packet Access）では、従来、無線回線制御局が行っていた伝送制御機能を基地局に配置することにより、より高精度な伝送制御を行うことが可能である。ＨＳＰＡには、下り方向のＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）、および上り方向のＥＵＬ（Enhanced Uplink）が含まれる。

ＨＳＤＰＡ、ＥＵＬは、共に３ＧＰＰで規格化されているＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）の一部であり、無線リソースは、同一の周波数、時間を用い、直交する符号でデータを直交化し、多元接続を実現している。データの伝送速度を制御する方法として、データの符号化レートを変更、データの拡散率を変更、変調方式を変更、する方法があるがいずれも伝送速度と誤り率の相反性がある。ＱｏＳ（Quality of Service）の観点から、希望波へ電力をより多く割り当てることでＳＩＮＲ（Signal Interference Noise Ratio）を高くし、所望の誤り率を満たす伝送速度を決定することが望ましい。すなわち、希望波の電力を制御することで伝送速度を制御することが可能となる。ＨＳＤＰＡ、ＥＵＬでは、基地局がデータ信号を送信する物理チャネルの電力を最大限に割り当てることにより、伝送速度を柔軟に制御できる。

また、使用する基地局として、建物内や高層階で十分なＳＩＮＲを確保するため、従来の基地局に対して非常に小型、安価、低消費電力である基地局（フェムト基地局）が注目されている。フェムト基地局は各家庭や、オフィスのフロアといった不感地帯に設置されることを想定しており、同時接続可能な移動局の数は数台と非常に少ないが、移動局と基地局の距離が短いためＳＩＮＲが高く、高速データ伝送を実現できる。フェムト基地局は小型化、低コスト化、低消費電力化を達成するためにも簡易な伝送制御方法を適用することが望ましく、その適用技術として、Ｔｉｍｅ ＆ Ｒａｔｅ ＣｏｎｔｒｏｌをＥＵＬに適用する方法が考えられる。

Ｔｉｍｅ ＆ Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌでは、複数の移動局が基地局に在圏している場合、Ｅ−ＤＰＤＣＨ（E-DCH（Enhanced Dedicated Channel） Dedicated Physical Data Channel）の送信機会を任意の時間間隔で切り替えるため、移動局は送信停止状態と送信可能状態を繰り返す。しかし、送信停止状態と送信可能状態の電力比は下記非特許文献１によると３０ｄＢ程度の差が生じ、他移動局に対する上りリンクの干渉レベルが急峻に増大するという問題がある。また、基地局の受信部において急峻に受信電力が変動すると、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）の制御幅を超過し、正常に復調できないという問題がある。

そこで、移動局は、送信停止状態から基地局が受信可能な電力上限値まで、段階的に電力を増加することで基地局における受信電力の変動を一定値以下に抑えることが可能となる。下記特許文献１において、基地局が移動局に対して最大許容伝送速度を通知し、移動局は予め決められた増加ルールに基づいてＥ−ＤＰＤＣＨの送信電力を増加することによってＥ−ＡＧＣＨ（E-DCH Absolute Grant Channel）の送信に要する下り電力リソースを削減する技術が開示されている。

国際公開第０５／１２５２５９号

３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３２１ Ｖ６．１４．０

しかしながら、上記従来の技術によれば、Ｅ−ＡＧＣＨを送信しているタイミングと送信していないタイミングが非定期の場合、ＨＳＤＰＡの送信制御部ではＥ−ＡＧＣＨの送信タイミングがわからない。そのため、Ｅ−ＡＧＣＨが常に送信されていると仮定してＨＳ−ＰＤＳＣＨに割り当て可能な送信電力を計算するので、下りリンクの伝送速度が低下する、という問題があった。

また、Ｅ−ＡＧＣＨが常に送信されていないと仮定してＨＳ−ＰＤＳＣＨに割り当て可能な送信電力を計算する場合、前記送信電力から所望の誤り率を満たす伝送フォーマットを導出するため、実際にＥ−ＡＧＣＨが送信されたタイミングではＨＳ−ＰＤＳＣＨの送信電力が計算値よりも低くなる。そのため、移動局では、ＨＳ−ＰＤＳＣＨのＳＩＮＲが低くなり誤り率が高くなる、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、下りリンクにおいてスループットを低下させること無く、上りリンクにおいて他の移動局への干渉電力の変動を一定値以下に保つように送信電力を制御することが可能な基地局を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、移動局との間でデータを送受信する際の伝送速度を制御する基地局であって、受信信号の受信電力を測定する電力測定手段と、前記受信信号を復号する復号手段と、前記受信電力および復号後の受信信号に含まれる送信要求に基づいて、前記移動局がデータを送信する際の伝送速度を制御するための第１の送信電力情報を含む上りリンク伝送フォーマットを決定し、また、当該上りリンク伝送フォーマットを前記移動局へ通知するタイミングを決定する上りリンク伝送制御手段と、前記受信電力、前記復号後の受信信号、および前記上りリンク伝送フォーマットの通知タイミングに基づいて、前記移動局へデータを送信する際の伝送速度を制御するための第２の送信電力情報を含む下りリンク伝送フォーマットを決定する下りリンク伝送制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、下りリンクにおいてスループットを低下させること無く、上りリンクにおいて他の移動局への干渉電力の変動を一定値以下に保つように送信電力を制御することができる、という効果を奏する。

図１は、通信システムの構成例を示す図である。 図２は、物理チャネルを示す図である。 図３は、ＨＳＤＰＡにおいて各チャネルの送信電力を示す図である。 図４は、ＥＵＬにおいて各チャネルの送信電力を示す図である。 図５は、基地局の構成例を示す図である。 図６は、移動局の構成例を示す図である。 図７は、移動局の状態を示す図である。 図８は、Ｇｒａｎｔ状態におけるサブ状態を示す図である。 図９は、伝送フォーマットを決定する処理を示すフローチャートである。 図１０は、Ｅ−ＤＰＤＣＨに割り当てる電力を示す図である。 図１１は、ランピング状態と非ランピング状態の範囲を示す図である。 図１２は、基地局の各構成の動作間隔を示す図である。 図１３は、Ｅ−ＤＰＤＣＨに割り当てる電力を示す図である。 図１４は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨに割り当てる電力を示す図である。

以下に、本発明にかかる基地局の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態における通信システムの構成例を示す図である。通信システムは、移動局１と、基地局２と、無線回線制御局３と、交換局４と、から構成される。移動局１は、無線回線を介して基地局２と通信を行う。複数の基地局２は、無線回線制御局３によって制御されている。移動局１は、基地局２、無線回線制御局３を経由し、交換局４を介して公衆網とデータを送受信できる。

図２は、移動局１と基地局２との間の通信に用いられる物理チャネルを示す図である。実線はデータ信号を伝送する物理チャネル、点線は制御信号を伝送する物理チャネル、矢印の向きは信号が送信される方向を示す。ＨＳ−ＰＤＳＣＨ（High Speed Physical Downlink Shared Channel）は、基地局２から移動局１へ送信される物理チャネルであり、無線回線制御局３から送信されたユーザデータを移動局１へ送信する際に用いる。複数の移動局１間で共有される。ＨＳ−ＳＣＣＨ（High Speed Shared Control Channel）は、基地局２から移動局１へ送信される物理チャネルであり、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの伝送フォーマットと送信対象となる移動局１の識別子を送信する際に用いる。複数の移動局１間で共有される。ＨＳ−ＤＰＣＣＨ（High Speed Dedicated Control Channel）は、移動局１から基地局２へ送信される物理チャネルであり、基地局２から送信されるＨＳ−ＰＤＳＣＨの復号結果と下りリンク（基地局２から移動局１に対する無線回線）の回線品質情報を送信する際に用いる。移動局１毎に異なる符号で拡散変調される。

Ｅ−ＡＧＣＨ（E-DCH（Enhanced Dedicated Channel） Absolute Grant Channel）は、基地局２から移動局１へ送信される物理チャネルであり、後述するＥ−ＤＰＤＣＨ（E-DCH Dedicated Physical Data Channel）と図示しないＤＰＣＣＨ（Dedicated Physical Control Channel）の送信電力比の情報を送信する際に用いる。複数の移動局１間で共有される。Ｅ−ＤＰＤＣＨは、移動局１から基地局２へ送信される物理チャネルであり、移動局１の上位機能が生成したユーザデータを、基地局２へ送信する際に用いる。移動局１毎に異なる符号で拡散変調される。Ｅ−ＤＰＣＣＨ（E-DCH Dedicated Physical Control Channel）は、移動局１から基地局２へ送信される物理チャネルであり、Ｅ−ＤＰＤＣＨの伝送フォーマットを送信する際に用いる。移動局１毎に異なる符号で拡散変調される。Ｅ−ＨＩＣＨ（E-DCH HARQ（Hybrid Automatic Repeat reQuest） Indicator Channel）は、基地局２から移動局１へ送信される物理チャネルであり、移動局１から送信されたＥ−ＤＰＤＣＨの復号結果を移動局１へ送信する際に用いる。複数の移動局１間で共有される。

なお、図２に示す物理チャネルのフレームフォーマットは、「ｓｌｏｔ」を最小単位とし、３ｓｌｏｔの集合を「ｓｕｂ ｆｒａｍｅ」、１５ｓｌｏｔ（５ｓｕｂ ｆｒａｍｅ）の集合を「ｆｒａｍｅ」と定義する。

ここで、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）における一般的な伝送速度の制御方法を説明する。図３は、ＨＳＤＰＡにおいて、基地局２が各チャネルに割り当てる送信電力を示す図である。横軸は時間を示し、縦軸は基地局２が移動局１へ送信する下りリンクで各チャネルに割り当てる送信電力を示す。

基地局２は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ以外のチャネルを送信するための電力を計算し、基地局２が送信可能な電力上限値から、前記電力を差し引いた値をＨＳ−ＰＤＳＣＨの送信電力に割り当てる。つぎに、移動局１からＨＳ−ＤＰＣＣＨで通知された回線品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）と、ＨＳ−ＰＤＳＣＨに割り当て可能な電力から、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの伝送フォーマット（ＴＦＲＩ：Transport Format Resource Indicator）を決定する。伝送フォーマットは、具体的に変調方式とコード数の組み合わせから導出される送信データサイズをインデックスにしたものである。基地局２は、前記伝送フォーマットをＨＳ−ＳＣＣＨを用いて移動局１へ送信する。また、基地局２は、無線回線制御局３から送信されたデータ信号から、前記伝送フォーマットで送信可能なデータサイズを切り出して、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを用いて移動局１へ送信する。

つぎに、ＥＵＬ（Enhanced Uplink）における一般的な伝送速度の制御方法を説明する。図４は、ＥＵＬにおいて、基地局２が各チャネルに割り当てる送信電力を示す図である。横軸は時間を示し、縦軸は移動局１が基地局２へ送信する上りリンクで各チャネルに割り当てる送信電力（基地局２から見ると受信電力）を示す。

基地局２は、Ｅ−ＤＰＤＣＨ以外のチャネルの受信電力を計算し、基地局２が受信可能な電力上限値から前記受信電力を差し引いた値をＥ−ＤＰＤＣＨの受信電力に割り当てる。つぎに、ＤＰＣＣＨの受信電力を測定し、ＤＰＣＣＨの受信電力とＥ−ＤＰＤＣＨの受信電力の比（Absolute Grant Value）の情報をＥ−ＡＧＣＨを用いて移動局１へ送信する。移動局１は、基地局２から受信した受信電力の比からＥ−ＤＰＤＣＨの伝送フォーマット（Ｅ−ＴＦＣＩ：E-DCH Transport Format Combination Indicator）を決定する。伝送フォーマットは、具体的に拡散率と符号化率の組み合わせから導出される送信データサイズをインデックスにしたものである。移動局１は、前記伝送フォーマットをＥ−ＤＰＣＣＨを用いて基地局２へ送信する。また、移動局１は、保持するデータ信号から、前記伝送フォーマットで送信可能なデータサイズを切り出して、Ｅ−ＤＰＤＣＨを用いて基地局２へ送信する。

基地局２は、データ信号を送信する物理チャネルの電力を最大限に割り当てることによって、伝送速度を柔軟に制御できる。本実施の形態では、Ｔｉｍｅ ＆ Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌを想定しているため、所定の時間間隔でＨＳ−ＰＤＳＣＨおよびＥ−ＤＰＤＣＨに割り当て可能な送信電力が変動する。

つづいて、通信システムを構成する基地局２と移動局１の構成について説明する。図５は、基地局２の構成例を示す図である。基地局２は、ＦＰ（Frame Protocol）部２０１と、バッファ部２０２と、ＭＵＸ部２０３と、符号化部２０４と、変調部２０５と、ＴＲＸ（送受信）部２０６と、アンテナ部２０７と、復調部２０８と、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）部２０９と、復号部２１０と、ＤＥＭＵＸ部２１１と、電力測定部２１２と、ＥＵＬ制御部２１３と、ＨＳＤＰＡ制御部２１４と、を備える。

ＦＰ部２０１は、無線回線制御局３と基地局２間で決められたプロトコルでデータの送受信を行う。バッファ部２０２は、ＦＰ部２０１で受信したデータを一時的に蓄積する。ＭＵＸ部２０３は、バッファ部２０２から所望のデータサイズを切り出す。符号化部２０４は、ＭＵＸ部２０３からのデータに対して誤り訂正符号化を行う。変調部２０５は、符号化後のデータを直交符号で拡散し、ＥＵＬ制御部２１３またはＨＳＤＰＡ制御部２１４から指示された変調方式で複素平面上にマッピングする。ＴＲＸ部２０６は、変調後のデータと無線周波数帯信号の変換を行う。アンテナ部２０７は、移動局１との間でデータを送受信する。

復調部２０８は、移動局１から受信した信号を直交符号で逆拡散し、復調する。ＨＡＲＱ部２０９は、再送制御により復調後のデータを合成する。復号部２１０は、合成されたデータを復号し、誤り判定を行う。ＤＥＭＵＸ部２１１は、復号に成功したデータをＦＰ部２０１で扱うデータ単位に分離する。電力測定部２１２は、復調部２０８で復調した信号から、受信電力および干渉電力を測定する。ＥＵＬ制御部２１３は、移動局１が送信するＥ−ＤＰＤＣＨの伝送制御を行う。ＨＳＤＰＡ制御部２１４は、基地局２が送信するＨＳ−ＰＤＳＣＨの伝送制御を行う。

図６は、移動局１の構成例を示すブロック図である。移動局１は、バッファ部１０１と、ＭＵＸ部１０２と、符号化部１０３と、変調部１０４と、ＴＲＸ部１０５と、アンテナ部１０６と、復調部１０７と、ＨＡＲＱ部１０８と、復号部１０９と、ＤＥＭＵＸ部１１０と、電力測定部１１１と、伝送制御部１１２と、を備える。

バッファ部１０１は、アプリケーションを含む上位機能で生成されたデータを一時的に蓄積する。ＭＵＸ部１０２は、伝送制御部１１２から指示されたデータを、バッファ部１０１から切り出す。符号化部１０３は、ＭＵＸ部１０２からのデータに対して誤り訂正符号化を行う。変調部１０４は、符号化後のデータを直交符号で拡散し、伝送制御部１１２から指示された変調方式で複素平面状にマッピングする。ＴＲＸ部１０５は、変調後のデータと無線周波数帯信号の変換を行う。アンテナ部１０６は、基地局２との間でデータを送受信する。

復調部１０７は、基地局２から受信した信号を直交符号で逆拡散し、復調する。ＨＡＲＱ部１０８は、再送制御により復調後のデータを合成する。復号部１０９は、合成されたデータを復号し、誤り判定を行う。ＤＥＭＵＸ部１１０は、復号に成功したデータを上位機能が扱うデータ単位に分離する。電力測定部１１１は、復調部１０７で復調した信号から、受信電力および干渉電力を測定する。伝送制御部１１２は、基地局２から受信した制御信号に応じて伝送制御を行う。

つづいて、通信システムにおいて基地局２と移動局１との間の通信について説明する。最初に、移動局１が、上位機能で生成したデータを基地局２へ送信するＥＵＬの動作について説明する。

移動局１は、上位機能で送信すべきデータが発生した場合、基地局２から送信機会が与えられるまでバッファ部１０１にデータを格納する。バッファ部１０１は、複数のバッファを保持していてもよい。たとえば、アプリケーションの種別を区別する識別子を「論理チャネル」と定義し、バッファ部１０１は、論理チャネル毎、または、複数の論理チャネルのグループ毎にデータを蓄積することが可能である。

伝送制御部１１２は、バッファ部１０１に新たなデータが蓄積されているかを監視する。送信すべきデータが蓄積されている場合は、基地局２に対して当該データの送信機会を要求するため、符号化部１０３に対して送信要求の生成を指示する。また、伝送制御部１１２は、符号化部１０３に対して、バッファ部１０１に蓄積されているデータ量を通知する。送信要求に前記データ量を含めることで、より高精度な送信要求を生成することができる。なお、バッファ部１０１に蓄積されたデータのうち、任意の論理チャネルのデータ量のみを送信要求に含めることとしてもよい。

符号化部１０３は、伝送制御部１１２から指示された送信要求を符号化する。符号化の方法としては、ターボ符号や畳み込み符号が広く知られているが、移動局１と基地局２の間で符号化のルールが取り決めされていれば、いかなる符号化方法を用いてもよい。また、送信するデータの種別（例えば図２に示す物理チャネルの種別）毎に異なる符号化方法を用いてもよい。この場合、伝送制御部１１２が、符号化方法を符号化部１０３に指示することで実現できる。

変調部１０４は、符号化部１０３で生成された送信要求の符号化後データを任意の直交符号を用いて拡散し、複素平面状にマッピングする。符号化部１０３と同様、直交符号の種類、拡散率、変調方式は、データの種別に応じて異なる方法を用いることができる。移動局１と基地局２の間で変調方法のルールが取り決めされていればよい。

ＴＲＸ部１０５は、変調部１０４で変調されたデータを無線周波数帯域の信号に変換し、アンテナ部１０６を介して基地局２へ送信する。

基地局２では、移動局１から送信された無線周波数帯信号を、アンテナ部２０７を介して受信し、ＴＲＸ部２０６でベースバンドの変調信号に変換する。

復調部２０８は、ＴＲＸ部２０６で変換された変調信号を逆拡散し、復調する。逆拡散に用いる直交符号の種類、拡散率、変調方式は、データの種別に応じて異なる方法を用いることができる。移動局１と基地局２との間で復調方式のルールが取り決めされていればよい。なお、図２では、Ｅ−ＤＰＣＣＨおよびＥ−ＤＰＤＣＨは、共に予め決められた直交符号と変調方式が用いられ、Ｅ−ＤＰＣＣＨにおいては、拡散率も予め決められている。Ｅ−ＤＰＤＣＨの拡散率は、Ｅ−ＤＰＣＣＨに含まれる伝送フォーマットで指示される構成となっている。基地局２は、Ｅ−ＤＰＣＣＨを予め復調および復号し、Ｅ−ＤＰＣＣＨに含まれる伝送フォーマットからＥ−ＤＰＤＣＨの拡散率を導出することにより、Ｅ−ＤＰＤＣＨを逆拡散することができる。

ＨＡＲＱ部２０９は、復調部２０８で復調されたデータを一時的に蓄積し、復号部２１０で復号に失敗した場合、移動局１から送信された再送データと、一時的に蓄積していたデータを合成する。なお、復号部２１０で復号に成功した場合、蓄積していた当該データを削除する。また、ＨＡＲＱ部２０９は、複数のバッファを構成することで、ＨＡＲＱのプロセス単位にデータを蓄積することができるため、Ｎ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔｏｐ ａｎｄ Ｗａｉｔの再送方式を実現できる。

復号部２１０は、ＨＡＲＱ部２０９で合成されたデータを誤り訂正符号によって復号し、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）による復号判定を行う。復号部２１０は、ＣＲＣによる復号結果をＥＵＬ制御部２１３へ通知する。ＥＵＬ制御部２１３は、符号化部２０４を介して、Ｅ−ＨＩＣＨ（図２参照）を用いて復号結果を移動局１へ送信する。復号に失敗した場合、移動局１は、基地局２から復号結果を受信し、復号に失敗したデータを基地局２へ再送する。復号に成功した場合、復号部２１０は、復号後のデータをＥＵＬ制御部２１３およびＤＥＭＵＸ部２１１へ通知する。

電力測定部２１２は、復調部２０８で復調された物理チャネル毎の受信電力、干渉電力、およびＴＲＸ部２０６で受信した信号の総受信電力を測定し、ＥＵＬ制御部２１３へ通知する。

ＥＵＬ制御部２１３は、復号部２１０から通知された復号データと、電力測定部２１２から通知された受信電力値に基づいて、Ｅ−ＤＰＤＣＨの送信機会を与える移動局１の選択、およびＥ−ＤＰＤＣＨの伝送フォーマットを決定する制御を行う。ここで、ＥＵＬ制御部２１３は、復号部２１０から通知された復号データに送信要求が含まれている場合、当該送信要求を送信した移動局１に対してＥ−ＤＰＤＣＨの送信機会を与えるため移動局１の状態を判定する。ただし、伝送フォーマットの送信が可能でない移動局１については、送信要求を送信した移動局１を待ち行列に格納する。

図７は、基地局２に在圏している移動局１の状態を示す図である。待ち行列に格納されている状態を「キューイング状態」と定義し、送信機会を与える前提として伝送フォーマットの送信が可能な状態を「Ｇｒａｎｔ状態」と定義する。また、送信要求を送信していないが基地局２に在圏している移動局１を「デキュー状態」と定義する。

ここで、本実施の形態の特徴である、ＥＵＬ制御部２１３がＧｒａｎｔ状態の移動局１に対して伝送フォーマットを決定する方法について説明する。図８は、Ｇｒａｎｔ状態におけるサブ状態を示す図である。Ｇｒａｎｔ状態の移動局１を、「ＺｅｒｏＧｒａｎｔ状態」、「ランピング状態」、「非ランピング状態」の３つのサブ状態として定義する。デキュー状態、またはキューイング状態からＧｒａｎｔ状態に遷移した移動局１のうち、送信機会を与えられていない（ＺｅｒｏＧｒａｎｔ以外のＧｒａｎｔを与えられていない）場合、ＺｅｒｏＧｒａｎｔ状態に設定する。ここで、ＺｅｒｏＧｒａｎｔとは、Ｅ−ＤＰＤＣＨの送信を停止する伝送フォーマットであり、Ｅ−ＡＧＣＨを用いて基地局２から移動局１へ通知される信号である。

なお、ランピング状態または非ランピング状態からＺｅｒｏＧｒａｎｔを与えられた移動局１は、ＺｅｒｏＧｒａｎｔ状態のサブ状態を経由して、デキュー状態に遷移する。

図９は、ＥＵＬ制御部２１３が伝送フォーマットを決定する処理を示すフローチャートである。まず、移動局１のサブ状態がＺｅｒｏＧｒａｎｔ状態である場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、ＥＵＬ制御部２１３は、伝送フォーマット決定処理を行う（ステップＳ２）。図１０は、Ｅ−ＤＰＤＣＨに割り当てる電力を示す図である。伝送フォーマット決定処理では、図１０に示すように電力測定部２１２から通知された総受信電力から干渉マージンだけ増加した電力分をＥ−ＤＰＤＣＨに割り当て可能な電力とする。なお、干渉マージンは、現在の総受信電力から許容される電力の増加分を指しており、他の移動局１が送信電力制御により単位時間あたり最大ｎ［ｄＢ］（ｎは自然数）の電力変動に追随できるならば、干渉マージンはｎ［ｄＢ］とすればよい。ＥＵＬ制御部２１３は、Ｅ−ＤＰＤＣＨに割り当て可能な電力、または、図示しない他の物理チャネルとＥ−ＤＰＤＣＨの電力比をインデックス化した値を伝送フォーマットとする。ＥＵＬ制御部２１３は、決定した伝送フォーマットを当該移動局１へ送信するように、符号化部２０４へ指示する。ＥＵＬ制御部２１３は、当該移動局１のサブ状態をランピング状態に設定する。

移動局１のサブ状態がＺｅｒｏＧｒａｎｔ状態ではない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、ＥＵＬ制御部２１３は、送信機会が与えられているとして、ランピング状態かどうかを判定する（ステップＳ３）。図１１は、ランピング状態と非ランピング状態の範囲を示す図である。ランピング判定では、総受信電力が、基地局２が受信可能な電力上限値から上限マージンだけ減少した値の範囲内である場合、非ランピング状態に設定し、それ以外の場合はランピング状態に設定する。なお、前記上限マージンは、総受信電力の測定誤差、または、干渉電力の変動を吸収するためのマージン値であり、予めシステム固有の値として設定することが可能である。

ランピング状態の場合（ステップＳ３：ランピング状態）、ランピング時送信機会決定処理を行う（ステップＳ４）。ここで、ランピング時送信機会決定処理を、図１２を用いて説明する。図１２は、基地局２の各構成の動作間隔を示す図である。Ａは、ＥＵＬ制御部２１３がＧｒａｎｔ状態の移動局１に対して任意の伝送フォーマットを決定した時刻である。Ｂは、変調部２０５が前記伝送フォーマットを変調し、ＴＲＸ部２０６、アンテナ部２０７を介してＥ−ＡＧＣＨを移動局１へ送信した時刻である。Ｃは、移動局１が前記Ｅ−ＡＧＣＨを復調および復号して前記伝送フォーマットを反映したＥ−ＤＰＤＣＨを送信し、そのＥ−ＤＰＤＣＨの受信電力を基地局２の電力測定部２１２が測定した時刻である。Ｄは、電力測定部２１２が測定した受信電力、および復号部２１０が復号した復号後データが、ＥＵＬ制御部２１３へ通知された時刻である。

ＡとＢの時間差（Ｔ１）は、符号化、変調処理にかかる装置内遅延であるため、基地局２の処理速度に依存した値となる。予め基地局２でＴ１を測定しておくことで、ＥＵＬ制御部２１３は、Ｔ１を固定値として扱うことができる。ＢとＣの時間差（Ｔ２）は、ＴＳ２５．２１１ Ｖ６．９．０で導出方法が規定されているため、ＥＵＬ制御部２１３は、Ｔ２を管理することができる。厳密には基地局２と移動局１との伝搬遅延がＴ２に含まれるが、本発明の対象装置は家庭やオフィスに設置されることを想定しており、基地局２と移動局１の距離は数１０ｍ程度であるため伝搬遅延は無視できる。ＣとＤの時間差（Ｔ３）は、受信電力の測定、復調、復号にかかる装置内遅延であるため、基地局２の処理速度に依存した値となる。予め基地局２でＴ３を測定しておくことで、ＥＵＬ制御部２１３は、Ｔ３を固定値として扱うことができる。よって、全ての時間差（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）はＥＵＬ制御部２１３で管理することができるため、Ｔ４は一意の値に決定できる。

なお、ＥＵＬでは、物理チャネルの送信周期（ＴＴＩ：Transmission Time Interval）が２種類（２ｍｓ、１０ｍｓ）定義されているため、送信周期によって各遅延時間は異なる。したがって、Ｔ４も送信周期によって異なるものとする。

ここで、ＥＵＬ制御部２１３がＡの時刻で伝送フォーマットを決定してからＤの時刻までは、Ａの時刻で決定された伝送フォーマットが反映された受信電力値がＥＵＬ制御部２１３へ通知されない。そこで、本処理では、任意の時刻で伝送フォーマットを決定した場合、Ｔ４（ＡからＤまでの時間）後に伝送フォーマットを再決定することとする。

例えば、Ｅの時刻に伝送フォーマットを変更した場合、Ｄの時刻でＡ時点の伝送フォーマットが反映され、適切な受信電力でＥ−ＤＰＤＣＨを受信したにも関わらずＦの時刻でＥ時点の伝送フォーマットが反映されてしまう。そのため、不必要な電力制御が行われることとなり、結果として他の移動局１に対する干渉電力変動が大きくなる。逆に、Ｄ以降の時刻に伝送フォーマットを変更した場合、伝送フォーマットの変更タイミングが遅くなる。そのため、所望の受信電力までランピングする時間が長くなり、結果としてスループットの低下に繋がる。そのため、上述のような再決定のタイミングとする。

つぎに、ランピング状態でない場合（ステップＳ３：非ランピング状態）、非ランピング状態として、非ランピング時送信機会決定処理を行う（ステップＳ５）。非ランピング時送信機会決定処理では、図１２において任意の時刻で伝送フォーマットを決定した場合、Ｔ４×Ｎ（Ｎは自然数）後に伝送フォーマットを再決定することとする。Ｎはシステム固有の値として定義することが可能である。

ランピング時送信機会決定処理（ステップＳ４）、または、非ランピング時送信機会決定処理（ステップＳ５）で決められたＥ−ＡＧＣＨの送信機会から、任意の時刻においてＥ−ＡＧＣＨ送信タイミングであるかどうかを判定する（ステップＳ６）。当該時刻がＥ−ＡＧＣＨ送信タイミングである場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、伝送フォーマット決定処理を行い（ステップＳ２）、移動局１に対してＥ−ＡＧＣＨを用いて伝送フォーマットを送信する。図１３は、Ｅ−ＤＰＤＣＨに割り当てる電力を示す図である。ＺｅｒｏＧｒａｎｔ状態ではない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）は、総受信電力およびＥ−ＤＰＤＣＨの受信電力を考慮して、干渉マージンに基づいて電力を割り当てる。当該時刻がＥ−ＡＧＣＨ送信タイミングではない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、伝送フォーマット決定処理を行わず、移動局１に対してＥ−ＡＧＣＨを送信しない。

なお、ＥＵＬ制御部２１３は、前記伝送フォーマット決定処理で決定されたサブ状態をＨＳＤＰＡ制御部２１４へ通知する。

符号化部２０４は、ＥＵＬ制御部２１３から通知された伝送フォーマットを符号化する。符号化の方法は、移動局１の符号化部１０３と同様、移動局１と基地局２との間で符号化のルールが取り決めされていれば、いかなる符号化方法を用いてもよい。また、送信するデータの種別（例えば図２に示す物理チャネルの種別）毎に異なる符号化方法を用いてもよい。この場合、ＥＵＬ制御部２１３が、符号化方法を符号化部２０４に指示することで実現できる。

変調部２０５は、符号化部２０４で符号化された伝送フォーマットの符号化後データを任意の直交符号を用いて拡散し、複素平面状にマッピングする。符号化部２０４と同様、直交符号の種類、拡散率、変調方式は、データの種別に応じて異なる方法を用いることができる。移動局１と基地局２で変調方法のルールが取り決めされていればよい。

ＴＲＸ部２０６は、変調部２０５で変調されたデータを無線周波数帯域の信号に変換し、アンテナ部２０７を介して移動局１へ送信する。

移動局１では、基地局２から送信された無線周波数帯信号を、アンテナ部１０６を介して受信し、ＴＲＸ部１０５でベースバンドの変調信号に変換する。

復調部１０７は、ＴＲＸ部１０５で変換された変調信号を逆拡散し、復調する。なお、逆拡散に用いる直交符号の種類、拡散率、変調方式は、基地局２の復調部２０８と同様、データの種別に応じて異なる方法を用いることができる。移動局１と基地局２で復調方式のルールが取り決めされていればよい。

ＨＡＲＱ部１０８は、復調部１０７で復調されたデータを一時的に蓄積する機能部であるが、ＥＵＬでは基地局２から送信される下りリンクの物理チャネルは制御信号のＥ−ＡＧＣＨとＥ−ＨＩＣＨである。そのため、いずれも再送制御を行わず、復号部１０９へ送信する。

復号部１０９は、ＨＡＲＱ部１０８から送信されたデータを誤り訂正符号によって復号し、ＣＲＣによる復号判定を行う。なお、ＥＵＬの下りリンクでは、Ｅ−ＡＧＣＨにのみＣＲＣが付与されている。Ｅ−ＨＩＣＨについてはＣＲＣによる復号判定を行わない。復号に成功した場合、復号後のデータを伝送制御部１１２へ通知する。

電力測定部１１１は、復調部１０７で復調された物理チャネルのうち、既知信号が挿入されている物理チャネルの受信電力、干渉電力を測定し、伝送制御部１１２へ通知する。

伝送制御部１１２は、復号部１０９から通知された復号後のデータのうちＥ−ＡＧＣＨに含まれる伝送フォーマットに基づいて、Ｅ−ＤＰＤＣＨで送信可能なデータサイズを決定する。その後、ＭＵＸ部１０２に対して、バッファ部１０１に蓄積されているデータから、前記データサイズ分のデータを切り出すよう指示する。

伝送制御部１１２は、前記データサイズを送信するための符号化方法と変調方法を、符号化部１０３、変調部１０４にそれぞれ指示する。また、復号部１０９から通知された復号後のデータのうち、Ｅ−ＨＩＣＨに含まれるＥ−ＤＰＤＣＨの復号結果を参照する。前記復号結果がＣＲＣ ＮＧである場合、既に送信済みのＥ−ＤＰＤＣＨを再送する。前記復号結果がＣＲＣ ＯＫである場合、新規データを送信するようにＭＵＸ部１０２、符号化部１０３、変調部１０４に対して指示する。

移動局１では、ＭＵＸ部１０２が切り出したデータを、符号化部１０３で符号化、変調部１０４で変調を施し、ＴＲＸ部１０５、アンテナ部１０６を介して基地局２へ送信する。各構成における動作は、前述の動作と同様である。

基地局２では、移動局１から送信されたＥ−ＤＰＤＣＨを受信し、復号部２１０で復号する。復号部２１０以前の各構成における動作は、前述の動作と同様である。

ＤＥＭＵＸ部２１１は、復号部２１０で復号されたデータをＦＰ部２０１が扱うデータ単位に分離する。

ＦＰ部２０１は、ＤＥＭＵＸ部２０２から送信されたデータを無線回線制御局３と基地局２の間で扱う通信プロトコルに変換し、無線回線制御局３へ送信する。

ＥＵＬでは、上述した動作を、Ｅ−ＤＰＤＣＨの送信時間単位（ＴＴＩ）毎に繰り返すことで上りリンク伝送を実現する。

つづいて、基地局２が、無線回線制御局３から受信したデータを移動局１へ送信するＨＳＤＰＡの動作について説明する。

基地局２は、無線回線制御局３からデータを受信した場合、バッファ部２０２にデータを格納する。バッファ部２０２は、移動局１のバッファ部１０１と同様、複数のバッファを保持していてもよい。

ＨＳＤＰＡ制御部２１４は、バッファ部２０２に蓄積されているデータ量、復号部２１０から通知される回線品質情報、ＥＵＬ制御部２１３から通知されるサブ状態、から少なくとも１つ以上の要素を用いて、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを送信する移動局１の選択、およびＨＳ−ＰＤＳＣＨの伝送フォーマットを決定する。

まず、ＨＳＤＰＡ制御部２１４は、バッファ部２０２に蓄積されているデータの宛先となる移動局１の中から、任意の移動局１を選択する。移動局１の選択方法としては、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの送信タイミング毎に異なる移動局１を順番に割り当てるＲｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ方式や、復号部２１０から通知された回線品質情報の値が最も高い（下りリンクの回線品質が良い）移動局１を割り当てるＭＡＸ Ｃ／Ｉ方式などがあるが、これに限定するものではない。

つぎに、本実施の形態の特徴であるＨＳ−ＰＤＳＣＨに割り当て可能な送信電力を求める方法について説明する。図１４は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの送信電力を示す図である。ＨＳＤＰＡ制御部２１４は、ＨＳ−ＳＣＣＨ、Ｅ−ＨＩＣＨ、Ｅ−ＡＧＣＨ、その他の物理チャネルの送信に必要な送信電力を予め求め、基地局２が送信可能な電力上限値と前記送信電力の差をＨＳ−ＰＤＳＣＨに割り当て可能な送信電力とする。なお、その他の物理チャネルとは、図２で図示していない物理チャネルを指し、例えば、ＢＣＨ（Broadcast Channel：報知チャネル)、ＤＰＣＨ（Dedicated Physical Channel：個別物理チャネル）などがある。全て基地局２が送信電力を管理しているため、ＨＳＤＰＡ制御部２１４は、その他の物理チャネルの送信電力を把握することができる。

ＨＳＤＰＡ制御部２１４は、復号部２１０からＥ−ＤＰＤＣＨの復号結果の有無を取得し、前記復号結果が無い場合はＥ−ＨＩＣＨを送信しないと判断して、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの送信電力にＥ−ＨＩＣＨの送信電力を上乗せしてもよい。さらに、ＥＵＬ制御部２１３からサブ状態を取得し、サブ状態がＺｅｒｏＧｒａｎｔ状態である場合、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの送信電力にＥ−ＡＧＣＨの送信電力を上乗せする。

ＨＳＤＰＡ制御部２１４は、サブ状態がランピング状態の場合、図１２に示すように、Ｅ−ＡＧＣＨを送信したタイミング（サブ状態がランピング状態になったタイミング）からＴ４が経過するまでは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの送信電力にＥ−ＡＧＣＨの送信電力を上乗せする。Ｔ４が経過したタイミングのみＥ−ＡＧＣＨが送信されていると判断し、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの送信電力にＥ−ＡＧＣＨの送信電力を上乗せしない。

ＨＳＤＰＡ制御部２１４は、サブ状態が非ランピング状態である場合、Ｅ−ＡＧＣＨを送信したタイミング（サブ状態がランピング状態になったタイミング）からＴ４×Ｎが経過するまでは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの送信電力にＥ−ＡＧＣＨの送信電力を上乗せする。Ｔ４×Ｎが経過したタイミングのみＥ−ＡＧＣＨが送信されていると判断し、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの送信電力にＥ−ＡＧＣＨの送信電力を上乗せしない。なお、Ｎは前述のようにシステム固有の値とする。

また、ＨＳＤＰＡ制御部２１４は、サブ状態が非ランピング状態である場合、Ｅ−ＡＧＣＨの送信タイミングを考慮せず、常にＥ−ＡＧＣＨを送信していないと仮定して、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの送信電力にＥ−ＡＧＣＨの送信電力を上乗せしてもよい。この場合、実際にＥ−ＡＧＣＨが送信されたタイミングでは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの送信電力が計算値よりも低くなるが、非ランピング状態におけるＥ−ＡＧＣＨの送信頻度はランピング状態に比べて疎になるため、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの送信電力が低くなることでＨＳ−ＰＤＳＣＨの誤り率が増大するという影響は小さい。

つぎに、ＨＳＤＰＡ制御部２１４は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを送信する対象となる移動局１から受信した回線品質情報と、前記ＨＳ−ＰＤＳＣＨに割り当て可能な送信電力から、所望の誤り率を満たす伝送フォーマットを決定する。伝送フォーマットは、変調方式、多重する物理チャネル数、符号化率を含み、前記要素が一意に決まるインデックス値をテーブル引きする。

つぎに、ＨＳＤＰＡ制御部２１４は、伝送フォーマットで送信可能なデータサイズを決定する。その後、ＭＵＸ部２０３に対して、バッファ部２０２に蓄積されているデータのうち宛先が送信対象の移動局１向けのデータについて、前記データサイズ分のデータを切り出すよう指示する。なお、バッファ部２０２が複数の論理チャネルに分けられている場合、論理チャネルの優先度を考慮し、ＭＵＸ部２０３に対してデータを切り出すべき論理チャネルを指示してもよい。

ＨＳＤＰＡ制御部２１４は、前記データサイズを送信するための符号化方法と変調方法を、符号化部２０４、変調部２０５にそれぞれ指示する。また、復号部２１０から通知された復号後のデータのうち、ＨＳ−ＤＰＣＣＨに含まれるＨＳ−ＰＤＳＣＨの復号結果を参照する。前記復号結果がＣＲＣ ＮＧである場合、既に送信済みのＨＳ−ＰＤＳＣＨを再送する。前記復号結果がＣＲＣ ＯＫである場合、新規データを送信するようにＭＵＸ部２０３、符号化部２０４、変調部２０５に対して指示する。

基地局２では、ＭＵＸ部２０３が切り出したデータを、符号化部２０４で符号化、変調部２０５で変調を施し、ＴＲＸ部２０６、アンテナ部２０７を介して移動局１へ送信する。なお、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを送信する際に決められた伝送フォーマットを、ＨＳ−ＳＣＣＨを用いて移動局１へ送信すること以外は、ＥＵＬのときの動作と同様である。

移動局１では、基地局２から送信された無線周波数帯信号を、アンテナ部１０６を介して受信し、ＴＲＸ部１０５を経由して変調信号を復調部１０７に送信する。なお、アンテナ部１０６、ＴＲＸ部１０５の動作は、ＥＵＬのときの動作と同様である。

復調部１０７は、ＴＲＸ部１０５で変換された変調信号を逆拡散し、復調する。なお、図２では、ＨＳ−ＰＤＳＣＨおよびＨＳ−ＳＣＣＨは、共に予め決められた拡散率が用いられ、ＨＳ−ＳＣＣＨにおいては、直交符号、変調方式も予め決められている。ＨＳ−ＰＤＳＣＨの変調方式、直交符号は、ＨＳ−ＳＣＣＨに含まれる伝送フォーマットで指示される構成となっている。移動局１は、ＨＳ−ＳＣＣＨを予め復調および復号し、ＨＳ−ＳＣＣＨに含まれる伝送フォーマットからＨＳ−ＰＤＳＣＨの変調方式、直交符号を導出することにより、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを復調することができる。

ＨＡＲＱ部１０８は、復調部１０７で復調されたデータを一時的に蓄積し、復号部１０９で復号に失敗した場合、基地局２から送信された再送データと、一時的に蓄積していたデータを合成する。なお、復号部１０９で復号に成功した場合、蓄積していた当該データを削除する。また、ＨＡＲＱ部１０８は、複数のバッファを構成することで、ＨＡＲＱのプロセス単位にデータを蓄積することができるため、基地局２と同様、Ｎ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔｏｐ ａｎｄ Ｗａｉｔの再送方式を実現できる。

復号部１０９は、ＨＡＲＱ部１０８で合成されたデータを誤り訂正符号によって復号し、ＣＲＣによる復号判定を行う。復号部１０９は、ＣＲＣによる復号結果を伝送制御部１１２へ通知する。伝送制御部１１２は、符号化部１０３を介して、基地局２へＨＳ−ＤＰＣＣＨ（図２参照）を用いて復号結果を送信する。復号に失敗した場合、基地局２は、移動局１から復号結果を受信し、復号に失敗したデータを移動局１へ再送する。復号に成功した場合、復号部１０９は、復号後のデータをＤＥＭＵＸ部１１０へ通知する。

ＤＥＭＵＸ部１１０は、復号部１０９から受信したデータを上位機能が扱うデータ単位に分離し、上位機能へ転送する。

電力測定部１１１は、復調部１０７で復調された物理チャネルのうち、既知信号が挿入されている物理チャネルの受信電力、干渉電力を測定する。電力測定部１１１は、伝送制御部１１２、符号化部１０３、変調部１０４を介して、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ（図２参照）を用いて回線品質情報を基地局２へ送信する。

ＨＳＤＰＡでは、上述した動作を、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの送信時間単位（ＴＴＩ）毎に繰り返すことで下りリンク伝送を実現する。

以上説明したように、本実施の形態では、基地局２のＥＵＬ制御部２１３は、移動局１からの送信要求に基づいて当該移動局１の状態を判定し、Ｇｒａｎｔ状態の移動局１に対してＥ−ＤＰＤＣＨの伝送フォーマットを決定する。また、Ｅ−ＡＧＣＨを用いて前記伝送フォーマットを送信するタイミングを、Ｇｒａｎｔ状態のサブ状態に応じて決定する。さらに、ＥＵＬ制御部２１３は、サブ状態をＨＳＤＰＡ制御部２１４へ通知することとした。これにより、下りリンクではＥ−ＡＧＣＨの送信タイミングを把握できるためスループットの低下を回避した送信電力の制御が可能となり、上りリンクにおいては他の移動局への干渉電力の変動を一定値以下に保つように送信電力を制御することが可能となる。

なお、基地局２のＨＳＤＰＡ制御部２１４は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨに割り当て可能な電力を計算する過程において、ＥＵＬ制御部２１３から取得した移動局１のサブ状態に応じてＥ−ＡＧＣＨ送信タイミングを推定し、Ｅ−ＡＧＣＨを送信していないタイミングでは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨに割り当てる送信電力にＥ−ＡＧＣＨの送信電力を上乗せすることができる。

基地局２は、上りリンクにおいて、他の移動局１への干渉電力の変動を一定値以下に保ちつつ、Ｅ−ＤＰＤＣＨ送信対象の移動局１に対して伝送フォーマットを柔軟に変更することができる。すなわち、固定周期でＥ−ＡＧＣＨを送信する場合に比べて、上りリンクのスループットを保ったままＥ−ＡＧＣＨの送信頻度を少なくすることができ、下りリンクにおいて、Ｅ−ＡＧＣＨを送信しないタイミングではＨＳ−ＰＤＳＣＨに割り当て可能な電力を増大できるため、下りリンクのスループットを改善することができる。

なお、本実施の形態では、３ＧＰＰで規格化されているＨＳＰＤＡ、ＥＵＬの物理チャネル名、フレームフォーマット名、パラメータ名を用いて説明しているが、ＨＳＰＤＡ、ＥＵＬに限定するものではない。他の通信システムにも適用することが可能である。

実施の形態２．
実施の形態１では、ＥＵＬ制御部２１３が移動局１のサブ状態を判定するランピング判定に用いる上限マージンをシステム固有の値としていた。本実施の形態では、上限マージンの設定方法について説明する。実施の形態１と異なる部分について説明する。

移動局１は、図２に示す物理チャネル以外に、個別チャネルであるＤＰＤＣＨ（Dedicated Physical Data Channel）とＤＰＣＣＨを送信している。ＤＰＤＣＨは、上位機能からのデータを伝送する物理チャネルである。また、ＤＰＣＣＨは、ＤＰＤＣＨの伝送フォーマットを伝送する物理チャネルである。なお、ＤＰＣＣＨは、ＴＳ２５．２１４ Ｖ６．１１．０で規定するように、電力測定部２１２が測定したＳＩＲ（Signal Interference Ratio）が目標値に近づくように制御されており、その制御幅は１ｓｌｏｔあたり１ｄＢである。Ｅ−ＤＰＤＣＨの送信周期は２ｍｓ（３ｓｌｏｔ）、または１０ｍｓ（１５ｓｌｏｔ）なので、Ｅ−ＤＰＤＣＨの伝送フォーマットが変更されたことによって移動局１からの受信電力が変化した場合、Ｇｒａｎｔ状態ではない移動局１は、ＤＰＣＣＨを最大で３ｄＢ制御することとなる。また、ＤＰＤＣＨの電力は、ＤＰＣＣＨの電力から固定のオフセット値で定義されるため、ＤＰＤＣＨも最大で３ｄＢ制御される。

電力測定部２１２では、任意のタイミングでＧｒａｎｔ状態の移動局１からＥ−ＤＰＤＣＨを受信した場合、Ｇｒａｎｔ状態以外の移動局１のＤＰＣＣＨ、ＤＰＤＣＨの受信電力が最大で３ｄＢ（２倍）変化することに等しいため、上限マージンを式（１）の様に設定する。

ここで、Ｍａｒｇｉｎは上限マージン、ｎはＧｒａｎｔ状態以外の移動局１の識別子、Ｐ_DPDCH,nはｎ番目の移動局１から受信したＤＰＤＣＨの受信電力、Ｐ_DPCCH,nはｎ番目の移動局１から受信したＤＰＣＣＨの受信電力である。

なお、式（１）ではＧｒａｎｔ状態以外の移動局１からの受信電力から上限マージンを計算しているが、これに限定するものではない。例えば、電力測定部２１２で測定した総受信電力は他の隣接する基地局２からの干渉電力などによっても変動するため、任意の変動値を上限マージンに足してもよい。

以上説明したように、本実施の形態では、上限マージンを動的に制御できる構成とし、具体的には、上限マージンを、Ｇｒａｎｔ状態以外の移動局１から受信したＤＰＣＣＨとＤＰＤＣＨの受信電力の総和とすることとした。Ｇｒａｎｔ状態の移動局１がＥ−ＤＰＤＣＨの伝送フォーマットを変更した場合でも、Ｇｒａｎｔ状態以外の移動局１から受信する電力増加分は上限マージンを超えないため、電力測定部２１２が測定する総受信電力は基地局２が受信可能な電力上限値を超過しない。これにより、総受信電力を基地局２が受信可能な電力上限値に収束させることができ、効率的な上りデータ伝送を実現できる。

実施の形態３．
実施の形態１では、ＥＵＬ制御部２１３が非ランピング時送信機会決定処理を行う場合、Ｅ−ＡＧＣＨの送信タイミングをランピング時送信機会決定処理で決定された送信タイミングのＮ倍とし、Ｎをシステム固有の値としていた。本実施の形態では、Ｎを動的に設定する。実施の形態１と異なる部分について説明する。

３ＧＰＰ ＴＳ２５．３０６ Ｖ６．１２．０では、Ｅ−ＤＰＤＣＨの送信周期（ＴＴＩ）は、２ｍｓおよび１０ｍｓが定義されている。例えば、ＥＵＬ制御部２１３は、Ｅ−ＤＰＤＣＨの送信周期（２ｍｓまたは１０ｍｓ）毎に異なる値を設定してもよい。同様に、Ｅ−ＤＣＨ ｃａｔｅｇｏｒｙ（ｃａｔｅｇｏｒｙ１からｃａｔｅｇｏｒｙ６）毎に異なる値を設定してもよい。また、基地局２に接続されている移動局１の数に応じて変更してもよい。例えば、移動局１の数が少ない場合はＮを大きく、移動局１の数が多い場合はＮを小さくする。ＥＵＬ制御部２１３は、上記の通り設定したＮをＨＳＤＰＡ制御部２１４へ通知する。

以上説明したように、本実施の形態では、非ランピング時の送信タイミングの決定に使用するＮの値を動的に変化させることとした。これにより、Ｎを固定する場合に比べて、決め細やかな送信電力の制御が可能となる。

実施の形態４．
本実施の形態では、Ｇｒａｎｔ状態の移動局１にＺｅｒｏＧｒａｎｔを送信する場合は、即座にＺｅｒｏＧｒａｎｔを送信する。実施の形態１と異なる部分について説明する。

実施の形態１では、ＥＵＬ制御部２１３において、Ｇｒａｎｔ状態の移動局１のサブ状態がランピング状態の場合は、ランピング時送信機会判定処理を行い、非ランピング状態の場合は、非ランピング時送信機会判定処理を行う。Ｅ−ＡＧＣＨ送信タイミングではない場合は、Ｅ−ＡＧＣＨを送信しない。例えば、基地局２に複数の移動局１が在圏している場合、Ｔｉｍｅ ＆ Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌではキューイング状態の移動局１はＥ−ＤＰＤＣＨを送信することができないため、キューイング状態にある移動局１のバッファ部１０１の滞留量、滞留時間が大きくなる。

そこで、本実施の形態では、ＥＵＬ制御部２１３は、Ｇｒａｎｔ状態の移動局１に対して、ＺｅｒｏＧｒａｎｔを送信すべきかどうかを判定する。判定する方法としては、例えば、移動局１から通知されるバッファ部１０１のバッファ量に基づいて行う。バッファ部１０１に蓄積されているデータが無い場合、判定結果を真（ＺｅｒｏＧｒａｎｔを送信する）とする。この場合、ＥＵＬ制御部２１３は、ランピング時送信機会決定処理、および非ランピング時送信機会決定処理を行わず、即座にＺｅｒｏＧｒａｎｔを送信する。ＺｅｒｏＧｒａｎｔを受信した移動局１は即座にデキュー状態となるため、他のキューイング状態の移動局１は、データを送信するまでのタイミングを短くすることができる。

以上説明したように、本実施の形態では、ＥＵＬ制御部２１３は、移動局１から通知されるバッファ量に基づいて、送信すべきデータが無いＧｒａｎｔ状態の移動局１に対して即座にデキュー状態にすることとした。これにより、キューイング状態の移動局１では、バッファ部１０１のデータの滞留量、滞留時間を小さくすることができる。

以上のように、本発明にかかる基地局は、３ＧＰＰにおける基地局として有用であり、特に、送信電力の制御を行う基地局に適している。

１ 移動局
２ 基地局
３ 無線回線制御局
４ 交換局
１０１ バッファ部
１０２ ＭＵＸ部
１０３ 符号化部
１０４ 変調部
１０５ ＴＲＸ部
１０６ アンテナ部
１０７ 復調部
１０８ ＨＡＲＱ部
１０９ 復号部
１１０ ＤＥＭＵＸ部
１１１ 電力測定部
１１２ 伝送制御部
２０１ ＦＰ部
２０２ バッファ部
２０３ ＭＵＸ部
２０４ 符号化部
２０５ 変調部
２０６ ＴＲＸ部
２０７ アンテナ部
２０８ 復調部
２０９ ＨＡＲＱ部
２１０ 復号部
２１１ ＤＥＭＵＸ部
２１２ 電力測定部
２１３ ＥＵＬ制御部
２１４ ＨＳＤＰＡ制御部

Claims (11)

1. 移動局との間でデータを送受信する際の伝送速度を制御する基地局であって、
   受信信号の受信電力を測定する電力測定手段と、
   前記受信信号を復号する復号手段と、
   前記受信電力および復号後の受信信号に含まれる送信要求に基づいて、前記移動局がデータを送信する際の伝送速度を制御するための第１の送信電力情報を含む上りリンク伝送フォーマットを決定し、また、当該上りリンク伝送フォーマットを前記移動局へ通知するタイミングを決定する上りリンク伝送制御手段と、
   前記受信電力、前記復号後の受信信号、および前記上りリンク伝送フォーマットの通知タイミングに基づいて、前記移動局へデータを送信する際の伝送速度を制御するための第２の送信電力情報を含む下りリンク伝送フォーマットを決定する下りリンク伝送制御手段と、
   を備えることを特徴とする基地局。
2. 前記基地局が受信可能な電力の上限値を第１のしきい値とし、当該電力の上限値から所定の値を引いた値を第２のしきい値とし、前記受信信号の受信電力が第１のしきい値と第２のしきい値との間にある場合、
   前記上りリンク伝送制御手段は、
   上りリンク伝送フォーマットを通知するタイミングの周期を、上りリンク伝送フォーマットを決定してから、当該上りリンク伝送フォーマットを受信した移動局が送信した信号の受信電力を前記電力測定手段から受け取るまで、の時間間隔とすることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
3. 前記所定の値を、あらかじめ設定可能な固定値とすることを特徴とする請求項２に記載の基地局。
4. 前記所定の値を、前記上りリンク伝送フォーマットを受信していない移動局から受信した信号の受信電力の総和とすることを特徴とする請求項２に記載の基地局。
5. 前記受信信号の受信電力が第１のしきい値と第２のしきい値との間にない場合、
   前記上りリンク伝送制御手段は、
   前記上りリンク伝送フォーマットを通知するタイミングの周期を、前記時間間隔のＮ倍（Ｎは自然数）とすることを特徴とする請求項２、３または４に記載の基地局。
6. 前記上りリンク伝送制御手段は、前記Ｎの値を、前記移動局が信号を送信する際の所定の送信周期に応じて異なる値に設定することを特徴とする請求項５に記載の基地局。
7. 前記上りリンク伝送制御手段は、前記Ｎの値を、自局の処理能力に応じて異なる値に設定することを特徴とする請求項５に記載の基地局。
8. 前記上りリンク伝送制御手段は、
   前記移動局による送信処理を停止させるかどうかを判定する送信停止判定手段、
   を備え、
   前記送信停止判定手段が、前記移動局から受信した送信要求に含まれる未送信のデータ量に基づいて、前記移動局による送信処理を停止させると判定した場合、
   前記上りリンク伝送制御手段は、直ちに送信処理を停止させるための上りリンク伝送フォーマットを前記移動局へ送信することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の基地局。
9. 前記下りリンク伝送制御手段は、前記上りリンク伝送フォーマットの通知タイミングで、第２の送信電力から当該上りリンク伝送フォーマットを通知するときの送信電力を差し引いて、その結果を下りリンク伝送フォーマットに含ませることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の基地局。
10. 移動局との間でデータを送受信する際の伝送速度を制御する基地局におけるＨＳＰＡ伝送制御方法であって、
    受信信号の受信電力を測定する電力測定ステップと、
    前記受信信号を復号する復号ステップと、
    前記受信電力および復号後の受信信号に含まれる送信要求に基づいて、前記移動局がデータを送信する際の伝送速度を制御するための第１の送信電力情報を含む上りリンク伝送フォーマットを決定する上りリンク伝送フォーマット決定ステップと、
    前記上りリンク伝送フォーマットを前記移動局へ通知するタイミングを決定する通知タイミング決定ステップと、
    を含むことを特徴とするＨＳＰＡ伝送制御方法。
11. さらに、
    前記受信電力、前記復号後の受信信号、および前記上りリンク伝送フォーマットの通知タイミングに基づいて、前記移動局へデータを送信する際の伝送速度を制御するための第２の送信電力情報を含む下りリンク伝送フォーマットを決定する下りリンク伝送フォーマット決定ステップ、
    を含むことを特徴とする請求項１０に記載のＨＳＰＡ伝送制御方法。

Images